发明创造名称:电气柜的散热控制方法、装置和系统
外观设计名称:
决定号:188585
决定日:2019-09-02
委内编号:1F277484
优先权日:
申请(专利)号:201610838699.8
申请日:2016-09-21
复审请求人:珠海格力电器股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王伦杰
合议组组长:付圆媛
参审员:宫磊
国际分类号:H05K7/20(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案与最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征,该区别特征的一部分或被另一篇对比文件公开或属于本领域的公知常识,而另一部分既未被其它对比文件公开,其它对比文件也未给出相关技术启示,并且没有证据表明上述另一部分区别特征为本领域的公知常识,采用含有该另一部分区别特征的技术方案能够获得有益的技术效果,则该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610838699.8,名称为“电气柜的散热控制方法、装置和系统”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为珠海格力电器股份有限公司。本申请的申请日为2016年09月21日,公开日为2016年12月21日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年01月31日发出驳回决定,驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:2018年12月10日提交的权利要求第1-11项、申请日2016年09月21日提交的说明书第1-12页、说明书附图第1-4页、说明书摘要和摘要附图。驳回决定引用了两篇对比文件:对比文件1:CN1901791A,公开日为2007年01月24日;对比文件2:CN102808796A,公开日为2012年12月05日。驳回决定的具体理由如下:权利要求1-11相对于对比文件1、2和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下:
“1. 一种电气柜的散热控制方法,其特征在于,包括:
预测得到电气柜内的发热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内;
其中,预测得到电气柜内的发热量包括:
获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据;
获取所述导体的等效电阻;
根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,在确定相应的散热量之后,所述方法还包括:根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,包括:
根据所述散热量,得到散热空气流量;
根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:
R=ρ*L/S,
P=I2R,
其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据预测得到的所述发热量,确定相 应的散热量,包括:
将预测得到的所述发热量作为所述散热量。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值;
将所述差值作为所述散热量。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值;
将所述和值作为所述散热量。
6. 一种电气柜的散热控制装置,其特征在于,包括:
预测模块,用于预测得到电气柜内的发热量;
确定模块,用于根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
控制模块,用于通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内;
其中,所述预测模块还用于获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据,获取所述导体的等效电阻,根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,所述装置还用于根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,所述装置还用于根据所述散热量,得到散热空气流量,根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,所述装置还用于通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w。
7. 一种电气柜的散热控制系统,其特征在于,包括:
处理器,用于预测得到电气柜内的发热量,并根据预测得到的所述发热量, 确定相应的散热量;
控制器,与所述处理器连接,用于通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内;
其中,所述系统还包括:
电流传感器,用于检测所述电气柜内的导体的电流数据;
所述处理器包括:第一处理单元,用于获取所述导体的等效电阻;
第二处理单元,分别与所述电流传感器和所述第一处理单元连接,用于根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜内的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,所述处理器还用于根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,所述处理器还包括:
第六处理单元,用于根据所述散热量,得到散热空气流量,并根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,所述第六处理单元还用于通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w。
8. 根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述处理器包括:
第三处理单元,用于将预测得到的所述发热量作为所述散热量。
9. 根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述处理器包括:
第四处理单元,用于计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,并将所述差值作为所述散热量。
10. 根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述处理器包括:
第五处理单元,用于计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,并将所述和值作为所述散热量。
11. 一种电气柜,其特征在于,包括:权利要求7至10中任意一项所述的电气柜的散热控制系统。”
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2019年03月25日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书。其修改方式为:将从属权利要求3-5的内容加入独立权利要求1、6中,将从属权利要求8-10的内容加入独立权利要求7中,删除了从属权利要求3-5、8-10,并修改了其他权利要求的编号和引用关系。复审请求人认为:1)在修改后的权利要求1中,散热空气流量的计算仅仅与散热量相关。在对比文件2中,空气密度的计算与功率和进出口温度差相关,但是与风扇的当前出风量无关。基于上述分析可知,由于计算空气密度的公式中,风扇的出风量为固定值,本领域技术人员可知,通过对计算空气密度的公式进行转换,可以计算功率或进出口温度差。而且, 由于空气密度是一个变化量,本领域技术人员可知,*d是一个与空气密度相关的变化量,并不是一个固定值。因此,本领域技术人员在对比文件2公开的内容的基础上,无法想到可以通过对计算空气密度的公式进行转换,得到散热空气流量的计算公式,而且,散热空气流量仅与散热量相关;2)在对比文件1公开的内容的基础上,本领域技术人员容易想到直接根据发热量控制风扇的转速,但是本领域技术人员无法想到将发热量、将发热量与预设的第一阈值的差值或发热量与预设的第二阈值的和值作为电气拒的散热量。因此,权利要求1具备创造性。复审请求人于提交复审请求时修改的权利要求书的内容如下:
“1. 一种电气柜的散热控制方法,其特征在于,包括:
预测得到电气柜内的发热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内;
其中,预测得到电气柜内的发热量包括:
获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据;
获取所述导体的等效电阻;
根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,在确定相应的散热量之后,所述方法还包括:根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,包括:
根据所述散热量,得到散热空气流量;
根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;
其中,根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
将预测得到的所述发热量作为所述散热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值;
将所述差值作为所述散热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值;
将所述和值作为所述散热量。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:
R=ρ*L/S,
P=I2R,
其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据。
3. 一种电气柜的散热控制装置,其特征在于,包括:
预测模块,用于预测得到电气柜内的发热量;
确定模块,用于根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
控制模块,用于通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内;
其中,所述预测模块还用于获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据,获取所述导体的等效电阻,根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,所述装置还用于根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,所述装置还用于根据所述散热量,得到散热空气流量,根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,所述装置还用于通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;
其中,所述控制模块还用于将预测得到的所述发热量作为所述散热量;
所述控制模块还用于计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,并将所述差值作为所述散热量;
所述控制模块还用于计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,并将所述和值作为所述散热量。
4. 一种电气柜的散热控制系统,其特征在于,包括:
处理器,用于预测得到电气柜内的发热量,并根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
控制器,与所述处理器连接,用于通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内;
其中,所述系统还包括:
电流传感器,用于检测所述电气柜内的导体的电流数据;
所述处理器包括:第一处理单元,用于获取所述导体的等效电阻;
第二处理单元,分别与所述电流传感器和所述第一处理单元连接,用于根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜内的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,所述处理器还用于根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,所述处理器还包括:
第六处理单元,用于根据所述散热量,得到散热空气流量,并根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,所述第六处理单元还用于通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;
其中,所述处理器包括:
第三处理单元,用于将预测得到的所述发热量作为所述散热量;
所述处理器包括:
第四处理单元,用于计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,并将所述差值作为所述散热量;
所述处理器包括:
第五处理单元,用于计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,并将所述和值作为所述散热量。
5. 一种电气柜,其特征在于,包括:权利要求4所述的电气柜的散热控制系统。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年04月08日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为:本申请权利要求1要求保护的技术方案是根据预测的发热量确定相应的散热量,并根据散热量控制风扇转速,且具体计算散热流量时,通过Q=V*ΔT/f计算散热空气流量V,其中Q为所述散热量,ΔT为电气柜进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;而对比文件1公开了检测电子设备的工作状态参数,相应的工作状态参数一般包括电子设备的功耗和/或电子设备处理的业务量,检测电子设备和/或其中各单元的功耗,直接将此功耗作为工作状态参数,将工作参数作为控制参数,并根据工作状态参数和预定的转换方式转换出热交换单元的运行状态参数,如风扇的转速值,即对比文件1公开了将工作状态参数(功耗)作为控制参数用于控制风扇的转速,其中将工作状态参数作为控制参数即相当于本申请中根据发热量预测相应的散热量的步骤,且具体确定散热量时,将检测导热发热量、发热量与预设的第一阈值的差值或发热量与预设的第二阈值的和值作为电气柜的散热量是本领域技术人员的常规选择;对于具体计算散热流量的步骤,对比文件2公开了通过进出风口温度差、电子设备功率值以及风扇的出风量计算风扇所处环境的空气密度进而计算风扇转速,且进出风口温度差、电子设备功率值均通过监测得出,这与本申请中得到进出风口温度差以及功率值所采用的方法相同,d为定压比热常数,与本申请中平衡系数f相似,均是一个常数,即对比文件2与本申请得出风扇转速的方法的区别在于,对比文件2是基于上述参数以及风扇出风量计算得出风扇所处环境密度,进而得出风扇转速,本申请是基于进出口温度差、散热量和平衡系数得出风扇出风量,进而得出风扇转速,即对比文件2和本申请技术方案中所采用的计算公式以及计算方法相同,区别仅在于二者在计算风扇转速所采用的参数不同,而基于对比文件2所公开的计算公式可知,可基于风扇所处的环境密度计算风扇的出风量,而风扇所处环境密度可由检测单元检测得到,由此可知,在本领域技术人员选择通过风扇出风量计算风扇转速时,基于对比文件2所公开的公式,容易想到根据定压比热常数以及检测的风扇所处的环境密度、进出风口温度差、电子设备功率,进而计算得出风扇出风量,即此时风扇所处的环境密度与定压比热常数的乘积相当于本申请中的平衡系数,为一个常数,因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月15日向复审请求人发出复审通知书,该复审通知书所针对的文本为:申请日2016年09月21日提交的说明书第1-12页、说明书附图第1-4页、说明书摘要以及摘要附图、2019年03月25日提交的权利要求第1-5项。该复审通知书引用的对比文件与驳回决定所引用的对比文件相同,该复审通知书指出:权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见,合议组认为:1)对比文件2的公式中,P相应于权利要求1中的散热量Q,(Ta-Tb)即相当于ΔT,取值为定值15℃,d为定压比热常数,而电子设备在某一固定的位置(海拔高度固定)时为定值,可看作常数,故d可认为是一常数,即相应于权利要求1中的1/f,故可以根据公式通过P计算出V,进而调节风扇的转速,是容易想到的;2)对本领域技术人员来说,可控制风扇的转速来调节到合适的温度,当要使电气柜内元件的工作温度升高,则将散热量比发热量小的值作为第一预设阈值,再计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,将所述差值作为所述散热量,从而使电气柜内的电子元件工作温度高于室温;以及当要使电气柜内元件的工作温度降低,则将散热量比发热量大的值作为第二预设阈值,再计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,将所述和值作为所述散热量,从而使电气柜内的电子元件工作温度低于室温,是容易想到的,属于本领域的惯用技术手段。因此,权利要求1不具备创造性。
复审请求人于2019年08月02日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,并且之后于2019年08月22日提交了新的意见陈述书和权利要求的补正书。其修改方式为:将权利要求2的附加技术特征“通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:R=ρ*L/S,P=I2R,其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据”以及说明书第[0028]段的技术特征“预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围”加入权利要求1中,并删除了从属权利要求2;将技术特征“所述预测模块还用于通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:R=ρ*L/S,P=I2R,其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据”以及说明书第[0028]段的技术特征“预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围”加入权利要求3中;将技术特征“所述第二处理单元还通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:R=ρ*L/S,P=I2R,其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据”以及说明书第[0028]段的技术特征“预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围”加入权利要求4中,同时适应性地修改了权利要求的编号和引用关系。复审请求人认为:1)对比文件1的控制目标是,使电子设备工作于理想的温度环境中;修改后的权利要求1记载的是通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内,其中,所述预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围。由此可知,本申请对散热风扇的转速进行控制的控制目标是:使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内,且该预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围,因此对比文件1的方案的控制目标与本申请上述方案的控制目标并不相同。2)对于本领域技术人员来说,为了给电子设备降温,其惯用技术手段是通过控制电子设备的运行参数,使电子设备运行在一定的温度或一定的温度范围内。而为了使电子设备运行在一定的温度或一定的温度范围内,本领域技术人员容易想到的是,检测电子设备的进风口温度和/或出风口温度,从而根据电子设备的进风口温度和/或出风口温度调整热交换单元的运行参数;而在本申请的方案中,计算所述电气拒内的发热量和第一预设阈值之差,将差值作为所述散热量;或计算所述电气拒内的发热量和第二预设阈值之和,将和值作为所述散热量;从而达到了调整电器柜温度的效果,且无需检测进风口和/或出风口的温度,这是本领域技术人员难以想到的。3)对于本领域技术人员来说,为了得到电阻组织和电气设备的热负荷,本领域技术人员通常会采用测量的方式,对电气设备的电阻阻值和热负荷进行检测,但测量必须在实地进行,从而导致获取电阻和热负荷的过程较为复杂。而上述方案是用电气设备的参数进行运算,从而能够快速的得到电阻阻值和电气设备的热负荷,这是本领域技术人员难以想到的。4)修改后的权利要求1可以直接预测到电气柜内的发热量,并根据发热量确定相匹配的散热量,避免造成散热量浪费,进一步通过控制散热风扇的转速,使发热量和散热量达到平衡,电气柜内的温度会逐渐达到平稳,不会出现上下波动的现象, 而且散热风扇的风速稳定,无需频繁调节散热风扇,实现电气柜内温度控制响应及时,有效提高散热风扇寿命,快速稳定电气柜内温度的目的。因此,修改后的权利要求1具备创造性。复审请求人于2019年08月22日提交的修改的权利要求书的内容如下:
“1. 一种电气柜的散热控制方法,其特征在于,包括:
预测得到电气柜内的发热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内,所述预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围;
其中,预测得到电气柜内的发热量包括:
获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据;
获取所述导体的等效电阻;
根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,在确定相应的散热量之后,所述方法还包括:根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,包括:
根据所述散热量,得到散热空气流量;
根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;
其中,根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
将预测得到的所述发热量作为所述散热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值;
将所述差值作为所述散热量;
根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量,包括:
计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值;
将所述和值作为所述散热量;
通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:
R=ρ*L/S,
P=I2R,
其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据。
2. 一种电气柜的散热控制装置,其特征在于,包括:
预测模块,用于预测得到电气柜内的发热量;
确定模块,用于根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
控制模块,用于通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内,所述预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围;
其中,所述预测模块还用于获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据,获取所述导体的等效电阻,根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,所述装置还用于根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,所述装置还用于根据所述散热量,得到散热空气流量,根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,所述装置还用于通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;
其中,所述控制模块还用于将预测得到的所述发热量作为所述散热量;
所述控制模块还用于计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,并将所述差值作为所述散热量;
所述控制模块还用于计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,并将所述和值作为所述散热量;
所述控制模块还用于通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:
R=ρ*L/S,
P=I2R,
其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据。
3. 一种电气柜的散热控制系统,其特征在于,包括:
处理器,用于预测得到电气柜内的发热量,并根据预测得到的所述发热量,确定相应的散热量;
控制器,与所述处理器连接,用于通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内,所述预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围;
其中,所述系统还包括:
电流传感器,用于检测所述电气柜内的导体的电流数据;
所述处理器包括:第一处理单元,用于获取所述导体的等效电阻;
第二处理单元,分别与所述电流传感器和所述第一处理单元连接,用于根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜内的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;
其中,所述处理器还用于根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,所述处理器还包括:
第六处理单元,用于根据所述散热量,得到散热空气流量,并根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;
其中,所述第六处理单元还用于通过如下公式计算所述散热空气流量V:
Q=V*ΔT/f,
其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;
其中,所述处理器包括:
第三处理单元,用于将预测得到的所述发热量作为所述散热量;
所述处理器包括:
第四处理单元,用于计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,并将所述差值作为所述散热量;
所述处理器包括:
第五处理单元,用于计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,并将所述和值作为所述散热量;
所述第二处理单元还通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:
R=ρ*L/S,
P=I2R,
其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据。
4. 一种电气柜,其特征在于,包括:权利要求3所述的电气柜的散热控制系统。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求书的全文替换页,本复审请求审查决定依据的文本为:申请日2016年09月21日提交的说明书第1-12页、说明书附图第1-4页、说明书摘要以及摘要附图、2019年08月22日提交的权利要求第1-4项。经审查,上述文本的修改之处符合专利法第33条的规定。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:“创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。”
本复审请求审查决定所引用的对比文件与驳回决定、复审通知书所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN1901791A,公开日为2007年01月24日;
对比文件2:CN102808796A,公开日为2012年12月05日
1. 权利要求1要求保护一种电气柜的散热控制方法,对比文件1(CN1901791A,参见说明书第6页第3行至第10页第6行,权利要求1-15,附图1-5)公开了一种电子设备的热交换控制方法,并且具体公开了电子设备各单元运行过程中,其温度的变化主要表现为功率消耗的增减,而功率消耗的增减又与其中业务量的增减成正比的关系。业务量和热交换单元运行状态参数之间预定的转换方式可以为一个线性的或非线性的转换关系。其中线性或非线性关系可以为一个公式或一个曲线,业务量的数值通过转换后,可直接换算出电子设备各单元热交换单元中的运行状态参数,其转换过程为一对一或多对一的关系。控制电子设备的热交换方法包括:A、检测电子设备的工作状态参数,包括:A1、检测电子设备和/或其中各单元的功耗;和/或,A2、检测电子设备和/或其中各单元处理的业务量,将检测到的业务量转换为对应电子设备和/或其中各单元的功耗(由于电子设备运行过程中温度的变化主要表现为功率消耗的增减,故可检测电子设备功耗以确定电子设备的发热量,相当于预测得到发热量)。B、将所述检测到的工作状态参数作为控制参数确定热交换单元的运行状态参数,包括:B1、将检测到的功耗和/或由检测到的业务量确定的功耗作为控制参数,按预定的转换方式确定热交换单元的运行状态参数;或者,B2、将检测到的业务量作为控制参数,按预定的转换方式确定热交换单元的运行状态参数(热交换单元可用于散热,故相当于根据预测得到的所述发热量确定相应的散热量,以及将预测得到的所述发热量作为所述散热量)。C、电子设备各热交换单元根据所述的运行状态参数运行,并为电子设备提供热交换,从而使得电子设备工作于理想的温度环境中,其中热交换单元提供的热交换方式可以包括制冷、散热、保温与加热等。以及,控制热交换单元的运行状态包括控制热交换单元是否工作,及工作过程中的参数(如风扇的转速值等)(公开了控制散热风扇的转速),等等。
权利要求1和对比文件1相比,区别特征在于:①该散热控制方法用于电气柜;预测得到电气柜内的发热量包括:获取电流传感器检测到所述电气柜内的导体的电流数据;获取所述导体的等效电阻;根据所述电流数据和所述等效电阻,得到所述电气柜的热负荷,其中,所述热负荷为预测得到的所述发热量;在确定相应的散热量之后,所述方法还包括:根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,其中,根据所述散热量,计算得到所述散热风扇的转速,包括:根据所述散热量,得到散热空气流量;根据所述散热空气流量,确定所述散热风扇的转速;其中,通过如下公式计算所述散热空气流量V:Q=V*ΔT/f,其中,Q为所述散热量,ΔT为所述电气柜的进出口空气温差,f为平衡系数,ΔT的取值为15℃,f的取值为3.3℃*m3/w;②计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值;将所述差值作为所述散热量;计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值;将所述和值作为所述散热量;通过如下公式计算所述电气柜的导体的等效电阻R和所述电气柜的热负荷P:R=ρ*L/S,P=I2R,其中,ρ为电阻率,L为所述电气柜内的导体的长度,S为所述电气柜内的导体的截面积,I为所述电流数据;③通过控制散热风扇的转速,使得所述发热量和所述散热量之差处于预定范围之内,预定范围是根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围。基于上述区别特征,可以确定权利要求1实际要解决的技术问题是:如何预测电气柜的发热量以及如何根据预测得到的发热量确定相应的散热量。
对于上述区别特征①,对比文件2(CN102808796A,参见说明书第[0045]-[0076]段,权利要求1-6,附图1-4)公开了一种控制风扇转速的方法和系统,并且具体公开了所述风扇用于给电子设备散热,至少包括:监测单元,用于监测所述电子设备工作环境,包括:功率监测模块,以及位于所述电子设备的进风口和出风口的温度监测模块,所述温度监测模块用于分别监测所述进风口和出风口的温度并将该温度予以输出;所述功率监测模块用于监测所述电子设备的功率并予以输出;控制单元,与所述监测单元及风扇连接,用于接收到所述温度监测模块输出的所述进风口和出风口的温度后计算进风口和出风口的温度差,以及所述功率监测模块输出的所述电子设备的功率,并基于所述温度差、所述功率以及所述风扇的转速来取得所述电子设备所处环境的空气密度,并基于所述空气密度来控制所述风扇的转速。以及,功率监测模块112用于监测电子设备2的功率并予以输出,其中,所述功率监测模块112包括任何能够采集所述电子设备2功率的传感器,优选地,所述功率监测模块112包括与电子设备2电连接的采样电阻,并基于采样电阻所采集的电流值(隐含公开了获取电流传感器检测到的导体的电流数据)以及电子设备2的阻值(隐含公开了获取所述导体的等效电阻)来确定电子设备2当前的功率值(相当于根据所述电流数据和所述等效电阻得到热负荷,所述热负荷为预测得到的所述发热量);控制单元12包括:计算模块121和子控制模块122,所述计算模块121中的子计算模块基于所采集的所述电子设备2进出风口的温度差和当前所述电子设备2的功率,利用公式(1)来取得所述风扇23所处环境的空气密度 ,其中,ρ为空气密度,P为当前所述电子设备的功率,d为定压比热常数(J/kg*K),V为所述风扇的出风量(相当于散热空气流量),Ta为所述电子设备的出风口的温度,Tb为所述电子设备的进风口的温度;例如,所述子计算模块取得所采集的所述电子设备2的进风口21的温度为15℃,出风口22的温度为30℃(Ta-Tb即相当于ΔT,故公开了ΔT为进出口空气温差,ΔT的取值为15℃)。所述子控制模块122用于将来自所述计算模块121的所述空气密度与预设的空气密度进行比对,以确定是否改变所述风扇23的转速,并在确定改变所述风扇23转速时,将预设的空气密度与所计算的所述空气密度的比值作为改变所述风扇23转速的系数,以控制所述风扇23改变转速。由此可见,对比文件2公开了根据设备的电流值和阻值来计算设备的当前功率,而且该特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是通过采集电流值以及电阻值来确定电子设备的功率(热负荷),进而确定电子设备的发热量,即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决上述技术问题的技术启示。
此外,对比文件2还公开了公式,在此基础上本领域技术人员将公式进行适当变形为P= V×(Ta-Tb) ×ρd,其中当前所述电子设备的功率即为电子设备产生的散热量,故P相应于权利要求1中的散热量Q,d为定压比热常数,而电子设备在某一固定的位置时ρ为定值,可看作常数,故ρd可认为是一常数,即相应于权利要求1中的1/f,而(Ta-Tb)相当于ΔT,取值为定值15℃,故可根据设备当前功率P得到散热量,再计算得到散热空气流量,即风扇的出风量V,进而得到散热风扇的转速,是容易想到的,属于本领域的惯用手段。
而对于本领域技术人员来说,在对比文件1和2已经公开该散热控制方法是用于电子设备散热的基础上,将对比文件1和2所公开的散热控制方法用于对电气柜进行散热,以及根据实际需要将f的取值设置为3.3℃*m3/w,都是容易想到的,属于本领域的惯用手段。
对于上述区别特征②,对本领域技术人员来说,当要使电气柜内元件的工作温度升高,则将散热量比发热量小的值作为第一预设阈值,再计算所述电气柜内的发热量和第一预设阈值之差,得到差值,将所述差值作为所述散热量,从而使电气柜内的电子元件工作温度高于室温;以及当要使电气柜内元件的工作温度降低,则将散热量比发热量大的值作为第二预设阈值,再计算所述电气柜内的发热量和第二预设阈值之和,得到和值,将所述和值作为所述散热量,从而使电气柜内的电子元件工作温度低于室温,是容易想到的,属于本领域的惯用手段。以及,对于本领域技术人员来说,通过公式R=ρ*L/S以及P=I2R计算电阻阻值以及电气设备的热负荷,其中ρ为电阻率,L为电气柜内的导体的长度,S为电气柜内的导体的截面积,I为电流数据,也属于本领域的惯用手段。
对于上述区别特征③,对比文件2公开的是基于监测的进风口和出风口的温度差、电子设备的功率、风扇的转速来取得电子设备所处环境的空气密度,并基于所述空气密度来控制所述风扇的转速从而给电子设备散热。对比文件2的方案中控制所述风扇的转速的数据是实时获得的,然而由于预测或者控制散热风扇的转速时存在误差,会导致实际发热量和散热量的差值与需要发热量和散热量的差值不等,此时如果要保持电子设备所需的温度,就需要再次调节散热风扇的风速,而频繁调节散热风扇会影响到散热风扇寿命。由此可见,对比文件2的方案不涉及发热量和散热量之间的误差范围,更没有公开通过控制散热风扇的转速使得所述发热量和所述散热量之差处于根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围之内的技术方案,本领域技术人员根据对比文件2不能想到根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围,通过控制散热风扇的转速使得所述发热量和所述散热量之差处于所述预定范围的技术方案。因此,对比文件2既没有公开区别特征③,也没有给出应用该区别特征的技术启示。
对比文件1公开的是对热交换单元进行控制来为电子设备提供热交换,从而使得电子设备工作于理想的温度环境中。对比文件1的技术方案是在当前温度的基础上改变散热量和发热量之间的关系,并不涉及发热量和散热量之间的误差范围,同样没有公开通过控制散热风扇的转速使得所述发热量和所述散热量之差处于根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围之内的技术方案,本领域技术人员根据对比文件1也不能想到根据实际需要预先设定的发热量和散热量的误差范围,通过控制散热风扇的转速使得所述发热量和所述散热量之差处于所述预定范围的技术方案。因此,对比文件1也没有给出应用该区别特征的技术启示。
同时,也无证据表明区别特征③是本领域的公知常识。并且,基于上述区别特征③,权利要求1请求保护的技术方案通过控制散热风扇的转速使发热量和散热量达到平衡,电气柜内的温度会逐渐达到平稳,不会出现上下波动的现象,而且散热风扇的风速稳定,无需频繁调节散热风扇,从而解决了现有的电气柜的散热控制方法通过检测电气柜内的环境温度来控制散热风扇转速,控制较为滞后,温度容易出现波动的技术问题,获得了电气柜内温度控制响应及时,快速稳定电气柜内温度,同时有效提高散热风扇寿命的有益效果。
综上,权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1-2和本领域公知常识的结合是非显而易见的,其具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.权利要求2是与方法权利要求1对应的装置权利要求,基于与权利要求1具备创造性相类似的理由,权利要求2也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 权利要求3是与方法权利要求1对应的系统权利要求,因此,基于与权利要求1具备创造性相类似的理由,权利要求3也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4. 权利要求4要求保护一种电气柜,包括权利要求3所述的电气柜的散热控制系统。基于上述对权利要求3评述的内容,权利要求4也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年01月31日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序:
复审请求人于2019年08月22日提交的权利要求第1-4项;
复审请求人于申请日2016年09月21日提交的说明书第1-12页,说明书附图第1-4页;
复审请求人于申请日2016年09月21日提交的说明书摘要;
复审请求人于申请日2016年09月21日提交的摘要附图。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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